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玉米苗期根系响应重金属铅胁迫的基因表达调控研究

摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
1 文献综述第12-38页
    前言第12页
    1.1 环境中的铅第12-13页
    1.2 铅的污染问题第13-16页
        1.2.1 铅污染来源与现状第13-15页
        1.2.2 土壤铅污染的治理第15-16页
    1.3 植物根系与土壤重金属的相互作用及植物体内重金属的积累第16-18页
        1.3.1 植物对土壤重金属的活化第16页
        1.3.2 植物体内重金属的积累第16-18页
    1.4 铅的生物学功能第18-21页
        1.4.1 铅对人的毒害作用第18-19页
        1.4.2 铅对植物的毒害作用第19-21页
    1.5 重金属铅对植物生理生化的影响第21-23页
    1.6 植物的铅耐性机制第23-24页
    1.7 数字基因表达谱第24-31页
        1.7.1 数字基因表达谱的原理第25-27页
        1.7.2 数字基因表达谱操作流程第27页
        1.7.3 数字基因表达谱分析方法第27-30页
        1.7.4 数字基因表达谱的应用第30-31页
    1.8 DNA甲基化谱差异研究第31-38页
        1.8.1 DNA甲基化概述第31-32页
        1.8.2 DNA甲基化机制第32-33页
        1.8.3 植物DNA甲基化研究的方法第33页
        1.8.4 MeDIP-seq技术简介第33-34页
        1.8.5 植物DNA甲基化引起的表观遗传作用第34-38页
2 本研究的目的与意义第38-40页
3 材料与方法第40-56页
    3.1 试验技术路线第40页
    3.2 试验材料第40-42页
        3.2.1 供试材料第40-41页
        3.2.2 酶与生化试剂第41页
        3.2.3 使用的数据库和软件第41-42页
        3.2.4 主要仪器设备第42页
    3.3 试验方法第42-56页
        3.3.1 酶活测定第42-44页
        3.3.2 细胞和根系形态指标测定第44-45页
        3.3.3 全基因组测序第45-49页
        3.3.4 转录水平深度测序第49-54页
        3.3.5 荧光定量qRT-PCR方法第54-56页
4 结果与分析第56-102页
    4.1 铅胁迫对玉米苗期不同基因型玉米生理生化的影响第56-63页
        4.1.1 不同材料铅胁迫下处理和对照的根生长特性第56-58页
        4.1.2 铅胁迫下不同材料的根系形态学变化第58-60页
        4.1.3 铅胁迫下不同材料之间根系活力比较第60-61页
        4.1.4 不同的膜脂质过氧化水平分析第61页
        4.1.5 根系中不同的氧保护酶的相对活性第61-63页
    4.2 铅胁迫下玉米根系比较全基因组甲基化分析第63-74页
        4.2.1 MeDIP-seq结果分析第63-64页
        4.2.2 玉米根系DNA甲基化概况第64-65页
        4.2.3 CGIs区域中的DNA甲基化分布情况第65-68页
        4.2.4 四个样品中甲基化差异基因分析第68-73页
        4.2.5 启动子区域的DNA甲基化和基因表达水平分析第73-74页
    4.3 重金属低浓度铅胁迫下玉米根系转录组的动态变化研究第74-85页
        4.3.1 铅胁迫下玉米根系的转录组概况第76-81页
        4.3.2 高丰度转录本的功能注释第81-85页
    4.4 重金属铅胁迫下玉米根系基因组表达谱分析第85-102页
        4.4.1 标记识别和饱和度分析第85-86页
        4.4.2 unique tags注释第86页
        4.4.3 差异表达基因的比较分析第86-88页
        4.4.4 差异表达基因的pathway富集分析第88-91页
        4.4.5 差异表达基因qRT-PCR验证第91-101页
        4.4.6 差异表达基因的功能分析第101-102页
5 讨论与结论第102-117页
    5.1 铅胁迫下玉米抗氧化机制探讨第102-103页
    5.2 铅胁迫下玉米根系比较全基因组甲基化分析第103-105页
        5.2.1 铅胁迫下DNA甲基化谱分析第103-104页
        5.2.2 潜在的甲基化基因功能对铅污染的应答第104-105页
    5.3 重金属铅胁迫下玉米根系转录组分析第105-108页
    5.4 重金属铅胁迫下玉米根系基因组表达谱分析第108-110页
    5.5 重金属铅胁迫下DNA甲基化和基因表达调控相关性分析第110-112页
    5.6 玉米抗铅胁迫分子机制探讨第112-114页
    5.7 本研究在重金属逆境育种中的潜在应用与挑战第114-117页
6 小结第117-118页
下一步研究计划第118-120页
参考文献第120-140页
致谢第140-142页
博士在读期间发表与本研究相关的论文第142-143页
附录第143-168页

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